Файл: Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.07.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
вентиляция, создания безопасных условий труда и поэтому применяет ся пока ограниченно, для объектов с малым объемом, когда расход радиоактивных газов, выбрасываемых в атмосферу, незначителен. При больших внутренних объемах суммарная радиоактивность криптона-85 достигает больших значений, что представляет опасность и требует соответствующей защиты.
Ультразвуковой метод проверки герметичности основан на соз дании внутри испытуемого объекта избыточного давления пробного га за порядка 0 ,2 -0 ,3 атм (воздух или азо т). В местах течей происхо дит истечение молекул газа . В результате хаотических столкновений этих молекул с менее подвижными молекулами окружающей атмосферы возникают механические колебания, амплитуды которых имеют наиболь шую величину в области ультразвуковых частот в пределах 32-40 гц. Когда течеискатель перемещается вдоль шва, его пьезоэлектрический датчик улавливает при наличии течи ультразвуковые колебания и преобразует их в электрический сигнал.
После усиления сигнал поступает на стрелочный индикатор и теле фоны наушников. Звуковой сигнал в телефоне свидетельствует о нали
чии течи (качественная |
оценка), а величина отклонения |
стрелки- о |
ее размере (количественная оценка). |
|
|
Экспериментальное |
применение этого метода на ряде |
предприятий |
дало хорошие результаты. Это простота, дешевизна и чувствительность в пределах 10“ * - ІО“® ' Таким образом, этот метод яв ляется перспективным для окончательной проверки герметичности узлов, отсеков и систем ДА с низкой степенью герметичности я для предва рительной проверки отсеков ДА с высокой степенью герметичности. Следует отметить, что индикатор ультразвукового течеискателя рабо тает в диапазоне ультразвуковых частот, и поэтому окружающий шум на него не влияет, а это существенное достоинство метода. Фирма
Делкон Ультрасоник Транслятор разрабатывает и внедряет для провер ки относительно больших течей ультразвуковые течеискатели, которые обеспечивают индикацию течей размером до 60 мк.
Течеискатель 1873 А (Англия) позволяет обнаружить отверстие диаметром 0,25 мм при давлении ниже 0,7 кг/см^ на расстоянии 14 м.
В СМ запатентовано Устройство для контроля герметичности сосудов давления ультразвуковым методом (патент США, класс 73-49,2 №3465572. Опубликован 9.0Э.69 г . ) .
Сущность запатентованного технологического способа заключает ся в том, что на наружную поверхность проверяемого отсека наносят
44
эластичную пленку, которая в местах утечек образует и удерживает воздушные пузыри, а внутри отсека создают избыточное воздушное дав ление. Отсек помещают в барокамеру, в стенку которой встроен щуп течеискателя. При разрыве пузырьков возникает ультразвуковой сиг нал, величина которого значительно превышает ультразвуковой сиг нал, создаваемый самой утечкой. Устройство и технология способа повышает чувствительность проверки герметичности ультразвуковым методом. Наиболее широкое распространение при производстве ЛА по лучили галоидный и масс-спектрометрический методы проверки герме тичности. Поэтому сущность и технология применения этих методов излагаются далее более подробно.
При применении всех методов и способов газоанализаторной груп пы и отдельных способов компрессионной группы часто для повышения чувствительности способа применяют выдержку во времени. Такой прием
при проведении |
проверки герметичности получил название "накопления! |
|
7. |
Накопление пробного вещества |
|
Накопление - |
это выдержка в режиме испытания проверяемого |
|
объекта в течение |
определенного, заранее предусмотренного времени |
|
(от 15 мин до 5 и более часов) для появления в контрольном вещест ве такого количества пробного вещества, которое бы надежно регист рировалось приборами, используемыми при данном способе проверки.
Накопление применяется для повышения чувствительности. Как будет показано далее, накопление может быть применено и применяется при использовании способа обдувания с созданием вакуума внутри объек та, вакуумного способа в барокамере и способа при атмосферном давлении (способ щупа) (см.рис.7) и при других способах.
Так, например, использование накопления при применении спосо ба обдувания или помещения в гелиевую среду (мешок) сильфона пре дусматривают накопление в течении 30 мин. в контрольном веществевоздухе, находящемся внутри сильфона под давлением 0,2 -0,3 кр/смг, пробного вещества-гелия, проникающего внутрь сильфона при наличии в нем течей. В этом случае замер концентраций гелия внутри сильфона будет производиться через 30 мин. после помещения сильфона в гелие вую среду. Определение времени накопления производится чаще всего эмпирически, на основании опыта, но иногда и расчетом, при этом обоснованный выбор величины накопления позволяет повысить чувстви тельность способа на один-два порядка. В практике применяются раз личные методы расчета времени накопления. Ниже в виде примера изла гается методика расчета времени накопления при испытании герметич-
пости гидрогазовых систем при атмосферном давлении (способ щупа). В этом случае минимальное время накопления в общем виде определя
ется по формуле |
. |
: ' * % ' ’ |
(24) |
где ' - минимальное время накопления, сек;
-коэффициент,учитывающий допустимую негерметичность объема накопления;
о- повышение концентрации гелия в объеме накопления за время проверки, %\
W - |
объем накопления, л; |
, - |
степень герметичности (суммарный поток по гелию) |
г л«мк р т .с т ./с е к .
Эта зависимость позволяет определить минимально необходимое время накопления, при котором будет обеспечена чувствительность способа не ниже, чем предусмотренная чертежом или техническими условиями степень герметичности Эг для данного проверяемого узла
Объем ;ѵ накопления (мешок, камера и т .д .) определяется замером, повышение концентрации гелия С в объеме накопления устанавливается расчетом и проверяется экспериментально.
Коэффициент 1с определяется экспериментально, и исходя из его значений объемы накоплений (оснастка) разделяются на три категории
категория |
I |
- |
объемы накопления, величина утечки |
гелия из |
|
|
|
которых в конце времени накопления |
не превышает |
|
|
|
10# от расчетной суммарной утечки, |
т .е . |
категория |
II |
- |
0,1 Or . |
гелия из |
объемы накопления, величина утечки |
||||
|
|
|
которых в конце времени накопления |
не превышает |
|
|
|
50% от расчетной суммарной утечки, |
т .е . 4^of5Qr \ |
категория Ш- |
объемы накопления, величина утечки |
гелия из |
||
|
|
|
которых в конце времени накопления |
не превышает |
|
|
|
90# от суммарной утечки, т .е . Q.y ^o,9Qr . |
|
* Для всех трех категорий объемов накопления экспериментально установлены количественные значения коэффициентов:
j?кат,? = 2,1;
F |
= 2,9; |
-car. s |
= 5,4. |
Я*, „г |
|
K'S.i.£і |
|
1< , с |
и W каждого объема на |
копления (оснастки) заносятся в его паспорт или даются зависимости для их быстрого определения.
Рассчитанное по этой методике время накопления не должно быть меньше времени выдержки при давлении испытания, указанного в тех нических условиях на проведение испытаний.
8 .Галоидный метод провеши герметичности Принцип действия галоидного метода основан на том, что плати
на, накаленная до температуры 800-900°С, дает заметную эмассив положительных ионов, которая резко возрастает в присутствии в атмосфере воздуха пробных газов, содержащих галоиды. Это позволяет обнаружить небольшие утечки пробного галоидосодержащего га за .т .е . установить наличие течей и оценить их количественно. На практике в качестве такого пробного галоидосодержащѳго газа используют га» фреон или его смесь с воздухом ила азотом.
Чувствительный элемент галоидного течеискателя представляет собой платиновый диод с анодом, подогретый до температуры 800-90(Ä Такой диод может работать при атмосферном давлении и в этом случае является датчиком атмосферного галоидного течеискателя (типа ГШ), а также и в вакууме, являясь в этом случае датчиком вакуумного галоидного течеискателя (типа БАГГИ).
Галоидные течеискателя используются для проверки герметич ности в узлах и системах ІА, позволяющих создавать избыточное дав ление газа внутри испытуемого объекта. Вакуумные галоидные тече искатели применяются для проверки герметичности в узлах ЛА, в ко торых для этого создается вакуум.
Для получения ионной эмиссии необходимо присутствие кислорода При работе в атмосфере воздуха это условие выполняется автомати чески. При работе в вакууме необходимо принимать дополнительные меры для непрерывного поступления некоторого количества кислорода к чувствительному элементу. В течеискателях типа ВАГТй такая пода
ча кислорода предусмотрена конструкцией.
Стреляный
'Ѵ.ІЛVj«
Злектрод&яате/?*
сток/ль&лпор попоне"“*
Датчик
Нака/х+ыи Грі&КфХр nomojü
Рис.18. Блок-схема галоидного течеискателя ГТИ-3
47
На рас. 18 изображена блок-схема галоидного течеискателя типа ГТИ-3. Как видно из схемы, тѳчеискатель состоит из датчика и вентилятора с электромотором»которые размещены в щупе,стрелочного прибора, усилителей постоянного тока, предварительного, низкой частоты генератора звуковых колебаний, телефонов, выпрямителя, стабилизатора напряжения и трансформатора. Все эти элементы пита ния и измерения размещены в измерительном блоке. На рис. 19 пока зан общий вид галоидного течеискателя. Течеискатель состоит из измерительного блока I , щупа 2, шланга кабеля 3, соединяющего блок с щупом.
J
/ |
і |
Рис.19.Общий вид галоидного |
’ |
I |
течеискателя |
При утечке галоидосодержащего пробного газа в межэлектродное пространство датчика вместе с воздухом попадают галоиды. Это при водит к резкому увеличению ионного тока датчика. Ионюф ток уси ливается усилителем постоянного тока и регистрируется стрелочным прибором. Далее сигнал проходит через предварительный усилитель, генератор звуковых колебаний, усилитель низкой частоты и подается на телефон. Увеличение частоты сигналов в телефоне свидетельствует о течи в испытуемом объекте. Относительная величина оценивается по показаниям стрелочного прибора. Нашей промышленностью выпуска ется несколько типов галоидных течеискателей (табл.5 ).
48
Л
